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江蘇修明自動化儀表有限公司
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三種流量計在醋酸裝置中應用

時間:2018-4-3閱讀:412
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    流量測量是化工裝置中的工藝要求。流量測量的方法多種多樣,原理各不相同,如:差壓式流量計、浮子式、容積式、渦輪式、旋渦式、超聲波式、科氏力質量式、熱式、電磁式、靶式等等。一般要根據工藝要求如操作溫度、壓力:介質的粘度、導熱系數、腐蝕強弱;管道允許阻力降大小;測量精度高低、價格以及現場維護方便性等來選擇流量計的型式。
  隨著流量測量技術的不斷進步,針對醋酸裝置中原有部分孔板、渦街流量計渦輪流量計橢圓齒流量計輪等流量測量儀表易磨損、被介質腐蝕泄漏、壽命短、維護工作量大等不足,在醋酸裝置技改時,根據工藝要求以及不同介質的特點。選用多種新型流量計代替原設計的流量計.在生產實踐中取得了良好效果,既滿足了工藝要求又大幅度降低了投資和維護強度。下面簡要介紹3種流量計的使用情況。 
1一體化T型阿牛巴流量計 
1.1阿牛巴流量計的特點 
  阿牛巴流量計是基于伯努利能量守恒原理和皮托管測量原理而發展起來的差壓均速管流量計。其經歷了3個發展階段:第1代圓形阿牛巴.檢測桿斷面是圓形的;第2代寶石I型,檢測桿斷面是菱形,第2代改進寶石Ⅱ型,檢測桿斷面是改進菱形;第3代T型阿牛巴。測量桿斷面是T型。 

  T型阿牛巴流量計具有優良的本質抗堵性能,精度高穩定性好,突出的信噪比和量程比,一體化安裝溫壓補償,安裝便利等特點。 
  阿牛巴流量計可以測量介質的體積流量或質量流量。T型阿牛巴與多參數變送器結合就可以測量出介質的質量流量.多參數變送器內置了高精度的差壓變送器、絕壓變送器、溫度變送器、高速CPU和大容量數據存儲器。該存儲器存儲了各種流體在不同壓力、溫度下在溫度補償公式中所需要使用的物性參數。包括密度、粘度、氣體常數、壓縮系數、等容比熱等數據。根據流體實際變化的工作壓力、溫度進行實時、動態zui*的補償計算,zui大程度的消除各個造成流量測量誤差的因素。對于蒸汽流量測量會自動判斷蒸汽處于飽和、不飽和還是過熱的狀態,并自動進行補償計算。測量精度約1%,測量桿材質有不銹鋼、哈氏合金,過程溫度zui高可達677℃。 
  阿牛巴流量計特別適用于氣體和蒸汽的測量,一體化阿牛巴流量計相對孔板流量計有以下主要優勢:單一的一體化裝配,節省部件;無需引壓管;提高流量計的可靠性和測量精度;降低安裝費用和時間;減少維護強度和費用;減少潛在的泄漏,減少環境污染;降低*壓力降,節約能源;更能適應裝置負荷的變化。
1.2阿牛巴流量計選用注意事項
  阿牛巴流量計的機械尺寸是根據要安裝的管道尺寸量身定制的,其流量測量范圍也是根據用戶提供的流量數據計算、標定的。因此提供的流量數據和管道數據一定要正確無誤,否則會造成大的測量誤差。
T型阿牛巴流量計雖然具有本質抗堵的特性,但下面2種情況需要注意:①流體中是否有黏粘性的雜質,比如說未經電除焦、除塵的水煤氣,煤氣中的焦油和粉塵等會黏附傳感器上,大大影響測量精度。②流體中雜質較多,并且裝置間歇操作,有經常停車而且時間長的情況。在斷流的時間里,雜質可能會干燥.并結垢在傳感器的表面,長年累月將堵塞取壓口。 
 孔板流量計測量蒸汽流量時需要配套安裝引壓管、平衡罐、保溫箱等,其缺點是靜密封點多,易發生泄漏,同時為了防凍,還需要蒸汽伴熱或電伴熱。隨著裝置負荷的不斷提升,孔板流量計量程也要隨著更改,甚至要對孔板擴孔等等,計量不準確,維護工作量也大。因此在2醋酸裝置中所有蒸氣流量測量選用一體化阿牛巴質量流量計,根據使用情況來看。其計量準確、量程范圍大適應擴產需要、無泄漏、免維護,優勢明顯。 
2電磁流量計 
2.1電磁流量計的特點 
電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律工作的。因此只能測量導電液體的流量,不能測量氣體、蒸汽及含有大量氣體的液體的流量。 
②電磁流量計無可動部分,也無阻流部件,因此基本無壓力損失,可以測量含固體顆粒的礦漿和污水等液固兩相流。 
③電磁流量計僅有管道襯里和電極與被測液體接觸,因此只要合理選擇電極和襯里材料,即可以達到耐腐蝕、耐磨損的要求,如礦漿、鹽酸、氫碘酸等。 
④安裝方便,只要滿管,上直管≥5D,下直管≥2D,水平、垂直、傾斜安裝均可。 
⑤測量精度高,可以達到O.5%,可以作為裝桶、裝槽車等的計量。 
⑥量程比大,一般為1:20,在現場可以根據需要,可擴大或縮小量程,不需停車處理。 
2.2電磁流量計的選用、安裝 
電磁流量的選用和安裝是很重要的環節,有*的專業性.下面作詳細的介紹: 
適用介質:電磁流量計能否適用首先是根據介質電導率來判斷.被測介質的電導率應大于20~s/cm。更低電導率介質的流量可以用陶瓷襯里、鉑電極的電磁流量計測量,但陶瓷襯里易碎,使用效果不理想。 
口徑選擇:流量計口徑不一定與管徑相同.應視流量而定。流程工業輸送水等粘度不高的液體,管道流速一般是經濟流速1.5—3m/s,電磁流量用在這樣的管道上,傳感器口徑與管徑相同即可;用于易粘附、沉積、結垢等物質的流體選用流速應不低于2m/S,提高到3—4m/s,起到自清掃、防止粘附沉積等作用;用于礦漿等磨耗性強的流體,常用流速應低于2-3m/s,以降低對襯里和電極的磨損:在測量接近閾值的低電導液體時,盡可能選定較低流速(O.5一lm/s),因流速提高流動噪聲會增加,而出現輸出晃動現象。 
過流部件材質選擇:與液體接觸的傳感器的零部件有襯里、電極、接地環和密封墊片。 
  常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷,其材料的耐磨耗性、耐腐蝕性和使用溫度上限等影響儀表對液體適應性。氟塑料具有優良的耐化學腐蝕性,但耐磨性差,不能用于測量礦漿液,使用溫度小于180~(3;氯丁橡膠用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業用水、廢污水及弱酸堿,價格zui為低廉;聚氨酯橡膠有*的耐磨性,但耐酸堿的腐蝕性較差適用于煤漿、礦漿等,介質溫度要低于40~(3一60℃/70℃;氧化鋁陶瓷有*的耐磨性和對強酸堿的耐腐蝕性,適用于有腐蝕性的礦漿,但性脆,安裝夾緊時易碎,可用于較高溫度(120~{2—140~(2/18ooc)。 
  電極對測量介質的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會產生鈍化等表面效應和所形成的噪音。電磁流量計電極的耐腐蝕性要求很高,不允許腐蝕或嚴格地說只允許極低的腐蝕速率.否則會破壞電極與襯里間的密封性。常用金屬材料有含鉬耐酸鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學液,此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,他們是導電橡膠電極、導電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包裹這些材料的金屬電極。 
  接地環是安裝在連接塑料管道或絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,允許有一定腐蝕,可定期更換,通常選用耐酸鋼或哈氏合金。金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環。 
配管、安裝:電磁流量的配管安裝不符合要求會導致流量計輸出晃動、零點不穩定、使用壽命短、甚至損壞。主要應遵循以下原則: 
①傳感器的上流側不要緊靠閥門、彎頭等影響流體流動的裝置;下流側不能安裝泵,以防止形成負壓;調節閥等節流儀表宜安裝在流量計下游,特別是裝桶、裝置槽車等排空管道。 
②配管設計時要確保測量管滿管,上、下游要保持5D和2D的直管段。 
③安裝方向則要注意:在測量液固兩相介質的流量時,傳感器垂直安裝比較妥當,一則可以防止液固兩相介質在較低流速時產生兩相分布的不均勻或相分離。以減少由此引起的附加誤差。二則可以使傳感器四周的襯里磨損比較均勻,在垂直安裝時,流動方向應該自下而上,這樣才能保證傳感器始終充滿介質。在水平安裝時,傳感器兩電極的連線應該是水平的.這樣如果介質中含有氣泡,或者產生沉淀時不至于造成轉換器輸入端開路等現象。 
④有些工況需在管道內注入化學藥品,注入后會導致液體導電率不均勻對電磁流量計輸出信號產生干擾。對此,可在流量計下游注入,如需在上游注入則注入點應與流量計保持一定距離,使液體混合均勻。 
⑤安裝在塑料管道或內襯管道上必須使用接地環。 

   在醋酸裝置技改過程中,用阿牛巴流量計取代原料煤氣、蒸汽、甲醇管道上的孔板、渦輪、橢圓齒輪等流量計;用電磁流量計取代強腐蝕性的氫碘酸和醋酸且電導率>20~s/cm的介質管道上的孔板流量計;用管道式超聲波流量計取代低電導率且腐蝕性強的純醋酸管道上的孔板、渦輪、陶瓷內襯電磁流量計;用便攜式超聲波流量計測量各個循環水用戶的流量等等都達到了預期目的。這些新型的流量測量儀表,有其*的特點,在很多領域得到了越來越廣泛的應用,每一種儀表都不是的,因此,在工程應用中,根據工藝要求及介質的特點正確選型、配管設計、安裝是發揮這些儀表優勢的重要環節。必須引起我們的高度重視。

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